破碎顶板条件下工作面旋转开采技术研究
2021-08-27陈慧明王玉新杨月飞
能源与环保 2021年8期
陈慧明,王玉新,杨月飞
(河南能源化工集团 永煤公司车集煤矿,河南 永城 476600)
随着矿井开采年限的增加,可采煤炭储量不断减少,采煤工作面地质条件也越来越复杂。综采工作面大多沿煤层走向或倾向直线布置,但当煤层底板等高线有较大的弯曲,沿煤层走向或倾向有较大起伏,或需留设保安煤柱时,为了减小工作面仰俯角度、多回收煤炭资源,需将两巷设计成折线或不等长,工作面呈不规则布置[1-3]。为此,就出现综采工作面调斜旋转开采工艺。
综采工作面旋转式采煤是20世纪70年代始于德国,目前我国各大煤业公司在缓倾斜薄及中厚煤层综采工作面都有成功调斜转采的先例,典型的有平顶山四矿(调斜 20°)、阳泉二矿(调斜 45°)和近年来庞庄煤矿孤岛煤柱综采工作面旋转90°开采等。综采工作面调斜方法主要有实中心调斜和虚中心调斜,其中实中心调斜工艺相对比较简单,对设备损坏小,但由于旋转端至调斜中心的移架步距逐步减小,顶板反复支撑次数逐渐增加,调斜中心处顶板控制困难;虚中心调斜将旋转中心设置在工作面范围之外,旋转过程中采面两端均有一定推进,可在一定程度上缓解顶板和煤壁难以维护的困难,但调斜工艺较为复杂,每一循环机头、机尾前移量要求较为精确,工程控制难度较大[4-5]。
车集煤矿2713 工作面直接顶为泥岩及砂质泥岩,破碎易冒落,且该面收尾前机尾调斜幅度达75 m,为保证工作面旋转开采期间顶板管理及设备下滑控制效果,提升大幅度调斜工艺可靠性,需综合考虑工作面实中心及虚中心两种调斜方法优缺点,对割短刀进刀方式进行优化,并对旋转中心顶板控制技术进行研究,从而提升工作面旋转开采实施效果。……
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